[發明專利]低側隙的多模式離合器

有效

• 申請號: 201711296650.5
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108223613B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: B·佩戈洛斯基;C·B·坎普頓;M·W·坎貝爾
• 申請（專利權）人: 博格華納公司
• 主分類號: F16D41/12
• 分類號: F16D41/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李建新

一種低側隙的多模式離合器，包括：允許沿第一方向旋轉的單向軸承以及在一個圈中的多個可致動棘爪和在另一個圈中的具有接合面的多個接納槽。接合面是傾斜的，使得當棘爪被致動時，沿第一方向所施加的任何扭矩通常向外推動棘爪，但棘爪例如通過致動器桿保持向內。通過這種方式，單向離合器可以以零側隙的方式與單向軸承選擇性地鎖定和解鎖。

技術領域

本發明主要涉及多模式機械離合器，更具體地涉及一種具有低或零側隙的多模式機械離合器。

背景技術

離合器應用于許多技術領域，其中最主要的領域之一是汽車技術領域。在這個領域中，各種不同類型的離合器被用于各種應用。例如，車輛變速器可以包括一個或多個齒輪組和外圈齒輪，齒輪組包括內齒輪、中間行星齒輪或小齒輪，這些齒輪由它們的齒輪架支撐。除了這種行星齒輪組，傳動系部件通常還包括用作離合器或制動器的多片式摩擦裝置。

多片式組合離合器是摩擦裝置，通常在變速器中用作保持機構。此外，單向離合器通常用于變速器，以選擇性地沿一個旋轉方向傳遞扭矩，而不是沿相反的旋轉方向傳遞扭矩。為此，單向離合器通常包括內圈、外圈和設置在其間的接合機構。接合機構可操作以將內圈和外圈鎖定在一起，從而沿一個相對方向傳遞扭矩。接合機構還可操作以允許沿相反的旋轉方向內圈和外圈之間發生慣性旋轉。通常在相關現有技術的單向離合器中使用的接合機構包括棘爪、楔塊和滾子。有時還使用保持架以及諸如彈簧之類的偏置構件來保持內圈與外圈之間的棘爪、楔塊或滾子，并且根據內圈與外圈之間的旋轉方向，選擇性地輔助改變離合器的扭矩平移與慣性致動之間的操作模式。

如上所述，這種類型的單向離合器已被廣泛用于變速器、轉換箱和差速器的許多應用中。例如，單向離合器已與多個摩擦離合器和行星齒輪組一起使用，用于改變傳統變速器中的低檔傳動比和倒檔傳動比。然而，可選擇單向離合器通常需要一定數量的側隙來切換模式，并且這種側隙可能導致傳動系的震動，駕駛員或操作員可以感覺這種震動。

因此，在本領域中，仍然需要一種可選擇多模式離合器組件，其可以沿任一旋轉方向提供扭矩平移，同時還盡可能減少或消除現有技術設計中固有的側隙。

發明內容

在本發明的一個方面中，提供了一種低側隙的多模式離合器，其具有環形內圈和與內圈同心的環形外圈、允許內外圈沿第一方向而非第二方向進行相對旋轉的單向軸承、以及復數個可樞轉地釘到外圈上的棘爪，每個棘爪具有位于相應銷釘處的樞轉點以及棘爪接合面。還包括一個或多個致動器元件，其被配置為選擇性地對所述棘爪施加向內的力，而所述內圈中形成有復數個接納槽，其包括用于接合所述復數個棘爪中的一個棘爪的接合面。每個槽的接合面定向為使得通過所述復數個棘爪中的至少一個棘爪在由所述一個或多個致動器元件中的至少一個致動器元件所施加的向內力的作用下進行接合而阻止所述內圈和外圈沿第一方向發生相對旋轉，并且使得沿第一方向施加的扭矩對所述復數個棘爪中的所述至少一個棘爪施加向外的力。

所述復數個棘爪可以包括偶數個安裝在外圈上對稱配對位置上的棘爪，所述接納槽還可以定位為在直徑方向上相對成對，但之間有奇數間隔，由此只有一個子集的棘爪在任何給定的時間點接合。

所述一個或多個致動器元件可以以電子、液壓或機械方式致動。

在另一個實施例中，提供了一種多模式單向離合器，其具有內圈、外圈以及單向軸承，所述單向軸承位于內圈和外圈之間，允許沿第一方向而非第二方向進行旋轉。復數個棘爪可樞轉地安裝在所述內圈和外圈中的其中之一上，每個棘爪具有樞轉點和接合面。還包括復數個致動器元件，每個致動器元件鏈接到所述棘爪的其中一個棘爪上，用于選擇性地施加向內的力。在所述內圈和外圈的其中之一中形成有復數個接納槽，其具有傾斜的接合面，由此當所述復數個致動器元件被致動以接合所述離合器并且扭矩沿第一方向施加到離合器時，每個接納槽對已經位于其中的任何棘爪施加彈出力，并且由此離合器的分離是無側隙的。